O Istmo do Panamá: Fora da Terra Profunda

por Marcus Cabral | 24 de junho de 2020.

No decorrer das datas da história geológica, a formação da ponte esbelta que une a América do Sul e a América do Norte é redistribuída. Mais de uma vez nos últimos 100 milhões de anos, as duas grandes massas terrestres foram separadas por águas profundas do oceano. A seção estreita da América Central que agora os une - no seu ponto mais estreito ao longo do istmo do Panamá - mudou não apenas o mapa do mundo, mas a circulação dos oceanos, o curso da evolução biológica e, provavelmente, o clima global. Produto torturado por diversas forças, a versão atual do istmo foi provavelmente modelada pelo vulcanismo e movimentos das placas tectônicas em algum lugar entre 15 e 3 milhões de anos atrás.

Os geólogos estão investigando rochas ígneas das profundezas da terra que ajudaram a construir a ponte que une as Américas do Norte e do Sul. As rochas são mais visíveis ao longo da costa oeste do Panamá, varrida pelo vento. 

Cornelia Class , geoquímica do Observatório da Terra da Universidade de Columbia, Lamont-Doherty , e Esteban Gazel, um pesquisador adjunto de Lamont, agora sediado no Instituto Politécnico da Virgínia, está analisando uma das forças mais misteriosas em ação neste canteiro de obras natural: a Pluma de Galápagos. 

A pluma é uma ressurgência quente de longa duração de material da terra profunda que derrete perto da superfície e formou cadeias de vulcões, debaixo d'água e como ilhas oceânicas. Vinda do manto terrestre, a dezenas de quilômetros de distância, a pluma ainda ativa é semelhante a pontos quentes de magma que penetram sob o Havaí e Yellowstone. 

Acredita-se que tenha começado com enormes derramamentos de lava há cerca de 100 milhões de anos, sob o que é agora o Caribe, mas devido principalmente ao movimento das placas tectônicas acima, desde então migrou para o sul e oeste para o Pacífico, para sua atual localização ativa sob as Ilhas Galápagos, a cerca de 600 milhas de distância.Gazel e Class estão tentando ajudar a desvendar sua história de vida e seu papel na criação da ponte de terra. Geralmente, essas rochas são enterradas bem abaixo da superfície ou ficam no fundo do oceano. Aqui, eles estão sentados em terras mais ou menos secas, oferecendo uma janela incomum para os processos da terra profunda.

A classe geoquímica Cornelia do Observatório Terrestre de Lamont-Doherty trabalha com uma amostra de um leito de riacho.

No outono de 2012, Class e Gazel caçaram rochas criadas pela pluma na península de Azuero, no Panamá, que se projeta para o Oceano Pacífico. Gazel, que cresceu na Costa Rica adjacente (onde existem rochas idênticas), é especialista em estudar esta região. Igualmente em casa, discutindo a química do fracionamento por fusão ou andando com uma marreta de 8 libras pendurada no ombro, ele procura por possíveis pedras quebradas. 

Class, um geoquímico originário da Alemanha, é um especialista em química do manto; ela trabalhou em rochas do leste da África, Antártica e no fundo do Oceano Atlântico. "As pessoas geralmente tentam entender coisas distantes, como a forma como as estrelas são formadas", diz Class. “Na verdade, deveríamos estar olhando muito mais perto de casa. Aqui, estamos tentando entender o que está por baixo de nós. Como a própria terra se desenvolveu? ”

A parte ocidental em grande parte inexplorada da península de Azuero é dura para os geólogos. Suas colinas precipitadas são envoltas em solo vermelho espesso e florestas e pastagens úmidas; raramente são vistas rochas, exceto em alguns leitos de riachos ou ao longo da costa, onde a erosão vigorosa corta a vegetação e a sujeira. 

Recentemente, uma única estrada pavimentada foi empurrada para o meio da costa, então trabalhar no interior envolve atravessar trilhas lamacentas, atravessar riachos e ficar preso nas tempestades gigantescas que varrem toda tarde durante a estação chuvosa. Ao longo da costa, os melhores locais de pesquisa são falésias, cabeceiras, ilhotas isoladas e montes de entulho que mergulham diretamente no mar perigosamente agitado. 

Para chegar a isso, Gazel e Class contratam um pescador local para levar o barco o mais perto possível. Então,eles mergulham para o lado com a marreta e outros equipamentos e nadam através das ondas. Se tiverem sorte, há uma pequena praia para pousar; caso contrário, eles devem tomar cuidado para não serem arremessados ​​pelas ondas contra as rochas. 

Depois de coletar amostras, eles nadam de volta para o barco, agora sobrecarregado com suas ferramentas e as rochas. Felizmente, Gazel e Class são nadadores fortes - e os tubarões e crocodilos que às vezes assombram essas águas não parecem estar por perto.Gazel e Class são nadadores fortes - e os tubarões e crocodilos que às vezes assombram essas águas não parecem estar por perto.Gazel e Class são nadadores fortes - e os tubarões e crocodilos que às vezes assombram essas águas não parecem estar por perto.

O líder da expedição, Esteban Gazel, da Virginia Tech, nadou até a costa de um pequeno barco para investigar uma formação. (Foto de Cornelia Class)

As rochas nesta parte do Panamá são uma mistura complicada, representando a complexa história do istmo. Por seus exteriores fortemente intemperizados, é difícil distinguir um tipo de outro. É apenas abrindo-os que Gazel e Class podem dizer se encontraram sua pedreira. Isso é picrita - um tipo de rocha ígnea que cristaliza como magma do manto para cima. 

Geralmente formado no fundo do mar, contém cristais brilhantes de verde-amarelado da olivina, um mineral típico derivado do manto que não é visto em rochas formadas perto da superfície. Percorrendo seu caminho através de montes de pedras arredondadas, como condenados em uma pilha de pedras da prisão, Gazel e seu estudante de graduação Jarek Trela ​​balançam o trenó em pedras com aparência provável, até que uma borda se rompe. Se tiverem sorte, os cristais reveladores ficam lá dentro; depois esmagam a rocha em pedaços menores.

Class usa um martelo de geólogo menor para limpar as bordas externas desgastadas das amostras do tamanho de punhos, antes de ensacá-las.

Geólogos acham que a pluma de Galápagos se tornou ativa há mais de 100 milhões de anossob o que agora é grande parte da América Central. Há cerca de 75 milhões de anos - o ápice da era dos dinossauros -, gigantescas explosões de lava da pluma estavam ajudando a formar uma versão anterior da ponte terrestre. 

Placas tectônicas também estavam empurrando uma contra a outra, empurrando seções do fundo do mar para fora da água. Em algum momento, os processos combinados transformaram o oceano em pântanos, depois um arquipélago - depois, eventualmente, em terra seca. As Américas se uniram. As criaturas outrora isoladas em um continente ou no outro conseguiram migrar e se misturar. A prova pode ser vista hoje em fósseis, mostrando as árvores evolutivas de dinossauros relacionados e os primeiros vermes, cobras e mamíferos em locais tão distantes como Utah e Argentina. Acredita-se que essa primeira ponte terrestre tenha se rompido há cerca de 50 milhões ou 65 milhões de anos atrás,como movimentos tectônicos contínuos. (A última data concorda aproximadamente com um meteorito gigante que atingiu o México e matou os dinossauros; mas se é de alguma forma relacionado ao rompimento).

Separada com uma marreta para mostrar suas características, a química das pedras será posteriormente analisada em laboratório para estabelecer as condições sob as quais elas se formaram.

Há cerca de 15 a 65 milhões de anos atrás, a pluma de Galápagos estava migrando para o oeste no Pacífico, formando cadeias de ilhas vulcânicas e vulcões subaquáticos. Ao mesmo tempo, a placa tectônica do Pacífico acima dela estava voltando para o leste. 

À medida que a placa se movia, ela transportou restos dos vulcões derivados da pluma de volta à América Central. Aqui, a placa do Pacífico colidia lentamente com uma placa separada que se deslocava do que hoje é o Caribe. Quando as placas opostas se encontraram, seções delas foram amassadas para cima e uma segunda ponte de terra começou a tomar forma. Algumas ilhas derivadas de plumas e montes submarinos montando na placa do Pacífico foram afundadas na massa de terra em desenvolvimento, como cerejas em um cupcake. São os restos mortais dessas montanhas vulcânicas que compõem muitas das colinas e falésias da península.A pluma continua em erupção nas distantes ilhas Galápagos (parte do Equador, não do Panamá). Sua forma exata e a dinâmica das erupções atuais sãoainda objeto de algum mistério .

De volta aos laboratórios de pesquisadores de Lamont-Doherty e Virginia Tech, análises químicas das picrites panamenhas ajudarão a revelar o tempo, as temperaturas e outras condições sob as quais as rochas se formaram. Os pesquisadores esperam que isso possa esclarecer não apenas a formação do istmo, mas também os processos na terra profunda. Gazel e outros colegas estão trabalhando na pluma de Galápagos há um tempo. Entre suas descobertas iniciais: desde os tempos dos dinossauros, os magmas da pluma parecem ter esfriado cerca de 200 graus F; também o tamanho e a taxa de erupções diminuíram. Isso pode significar, diz Gazel, que “plumas de manto podem ser como pessoas; eles envelhecem e morrem. Mas este, ele diz, ainda tem um longo caminho a percorrer antes de desaparecer - provavelmente dezenas de milhões de anos.

Após uma tempestade, Gazel e Class examinam rochas expostas em um córrego na floresta.

Em relação à ponte terrestre atual, Gazel favorece a teoria atual de que ela se formou em arrancadas e partidas , começando como a anterior, como uma série de pântanos, estreitos e ilhas, talvez 15 milhões de anos atrás. 

Há talvez 8 milhões de anos, as montanhas submarinas em movimento estavam subindo do fundo do oceano e colidindo com as massas de terra que se fundiam. Ele acha que foram essas montanhas que finalmente fecharam totalmente o istmo, fazendo do Panamá e da Costa Rica o ponto de articulação das Américas. "Sem eles, não teríamos a ponte terrestre", diz ele. A data convencionalmente aceita do fechamento total é de cerca de 3,5 milhões de anos atrás, mas a Gazel acredita que isso poderia ter acontecido alguns milhões de anos antes. Isso é controverso; um estudo recente de outros pesquisadores aponta para 13 a 15 milhões de anos atrás.

Qualquer que seja a sequência e o tempo exatos, os fósseis mostram que as criaturas que evoluíram isoladamente por dezenas de milhões de anos nas Américas separadas começaram a fluir novamente e evoluir de norte a sul.. 

Alguns dos primeiros eram capazes de nadar bem, ou pelo menos nadar: antas rumo ao sul, queixadas e Gomfhotheres tipo elefante, e preguiças gigantes rumo ao norte, ou Megatherium, algumas com até dois metros e meio. Quando a ponte de terra foi preenchida, o fluxo de migrantes se tornou uma inundação. 

Isso culminou há alguns milhões de anos com o chamado Grande Intercâmbio Biótico Americano. Em vários momentos, subindo da América do Sul, surgiram os ancestrais dos tatus, porcos-espinhos e gambás norte-americanos de hoje, e agora extintos pássaros predadores de três metros de altura e que não voam. Chegando da América do Norte vinham veados, mastodontes, camelos, guaxinins, gatos, cães e roedores de todos os tipos. Por razões desconhecidas, a invasão do norte teve muito mais sucesso do que a do sul. Como um resultado,muitas espécies do sul foram substituídas pelas do norte - os ancestrais das onças-pintadas, lhamas e outras espécies características da fauna sul-americana.

Rochas visíveis são, na verdade, a exceção nesta área, coberta por pastagens e florestas úmidas e solos vermelhos e grossos que atraem os agricultores. No final dessa trilha de terra, havia mais um leito de riacho a ser amostrado.

O istmo uniu continentes, mas dividiu os oceanos. Depois que o Atlântico e o Pacífico foram separados, criaturas marinhas como moluscos no lado raso e quente do Caribe seguiram caminhos evolutivos muito diferentesdaqueles no lado mais frio e profundo do Pacífico. A circulação da água do oceano também foi completamente alterada; antes da divisão, a água corria de leste a oeste, do Atlântico ao Pacífico, mas o fluxo agora estava bloqueado. Isso criou um desvio gigante permanente no Atlântico - a Corrente do Golfo - que agora empurra as águas quentes dos trópicos para a borda do Ártico. 

O transporte desse calor agora dá ao norte da Europa seu clima habitualmente quente. E porque o calor aumenta a evaporação, provavelmente também aumentou a precipitação ao norte na forma de neve. 

Em vários momentos do ciclo orbital da Terra, isso se transformou em geleiras, empurrando o hemisfério norte para uma série de grandes eras glaciais que ele viu nos últimos milhões de anos. No lado do Pacífico, os padrões climáticos também mudaram,com águas profundas ao longo das costas ocidentais de ambos os continentes brotando continuamente, e o domínio do padrão cíclico El Niño, no qual a superfície do oceano oriental se aquece e esfria alternadamente. Atualmente, o El Niño direciona direta ou indiretamente as chuvas e, portanto, a agricultura, em escalas de décadas em grande parte da Ásia e nas Américas.

"As rochas, nosso campo de estudo, são tão estreitas", diz Gazel. "Mas também nos ajuda a entender muito sobre a biologia e o clima da Terra."

O Canal do Panamá, inaugurado em 1914, agora corta artificialmente o istmo. Suas escavações foram uma benção para os geólogos anteriores, mas a fronteira científica parece ter mudado.

O istmo do Panamá não é único. Em outros lugares, outras pontes terrestres chegaram e se foram. O Estreito de Bering, que atualmente divide o Alasca e a Sibéria, tem sido periodicamente a ponte terrestre de Bering, quando as eras do gelo prenderam grande parte da água da terra no gelo, diminuindo o nível do mar. 

Talvez tenha sido a rota pela qual humanos e outras criaturas entraram nas Américas. Em épocas de nível mais baixo do mar, outras pontes agora desaparecidas antes ligavam a Grã-Bretanha à Europa continental; Sri Lanka para a Índia; e partes da Indonésia ou da Austrália para a Ásia. A Península do Sinai do Egito agora liga a África e a Eurásia, mas nem sempre; esses continentes foram separados uma vez e podem estar novamente algum dia.

O Panamá continua sendo uma encruzilhada em todos os aspectos. Quando os espanhóis chegaram no início dos anos 1500, eles rapidamente o identificaram como o local estreito entre dois grandes oceanos e o usaram como trampolim para invadir as Américas ocidentais. Eles conversaram sobre um canal em 1524, mas nunca chegaram a ele. 

Após a greve do ouro da Califórnia em 1849, uma estrada de ferro através do istmo levou uma inundação de migrantes para o oeste. Os franceses tentaram construir um canal na década de 1880, mas foram interrompidos por malária e deslizamentos de terra. Uma aquisição pelos Estados Unidos trouxe a conclusão do Canal do Panamá, que tem 65 quilômetros de extensão em 1914 - ainda é uma rota comercial essencial. Como ponto de articulação entre os dois grandes continentes, o Panamá (assim como a Costa Rica) mantém um estoque enorme de biodiversidade: centenas de espécies de répteis e anfíbios, pelo menos 950 espécies de aves,e migrações anuais lendárias de pássaros e tartarugas marinhas na península de Azuero e arredores.

O Canal do Panamá foi uma benção para os geólogos, que recolheram muitas de suas idéias originais sobre a história da região a partir de rochas expostas pelas escavações. Hoje, um canal ainda maior está sendo cavado ao lado, e os pesquisadores estão indo para lá novamente. Por enquanto, porém, Gazel e Class preferem a península mais selvagem e remota de Azuero. “É fundamental virmos aqui para tentar ler as rochas, diz Gazel. “Eu também gosto da natureza. Não existem muitos lugares onde você possa se afastar dessa civilização.